6. BAB 6 Melakukan Analisis Data Survei Lapangan

8/17/2019 6. BAB 6 Melakukan Analisis Data Survei Lapangan

1/98

BAB 6

MELAKUKAN ANALISIS DATA SURVEILAPANGAN

OLEH

IR. KHOLIQ HERNAWAN MT

1


2/98

BAB 6

MELAKUKAN ANALISIS DATA SURVEI LAPANGAN

Tujuan dari bab ini adalah :1. Dapat menyiapkan data sistem manajemen energi .

2. Dapat menganalisa data sistem manajemen energi dengan

metoda metoda yang sesuai .

3. Dapat mengolah data primer dan sekunder .

4. Dapat menganalisa kinerja dan rugi –rugi pada peralatan

konversi energi , termokimia , elektrokimia , dan /atau

pemanfaatan energi dengan metode yang sesuai .

5. Dapat menganalisa neraca energi pada sistem konversi ,

proses produksi , sistem pembangkit , dan /atau sistempemanfaat energi dengan metode yang sesuai .

6. Dapat mengidentifikasi peluang penghematan energi

7. Dapat menganalisa peluang penghematan energi secara

tekno ekonomi . 2


3/98

Kegiatan analisis data dilakukan untuk mendapatkan

hasil kajian yang lebih mendalam tentang potret

pemanfaatan energi.

Pengguna energi signifikan

Intensitas energi

Kecendrungan intensitas energi

Neraca energi

Efisiensi dan kinerja pemanfaatan energi

Potensi penghematan energi

Kajian tekno ekonomi

ANALISIS DATA


4/98

1. Mengetahui apa yang terjadi dalam pengelolaan

dan penggunaan energi.

2. Mengetahui potensi penghematan energi dankelayakannya.

3. Mengetahui manfaat jika sistem manajemen

energi, peluang penghematan energi

diimplementasikan.

4. Membuat rekomendasi dan langkah tindak lanjut.

4

TUJUAN ANALISIS DATA


5/98

Metode Analisis Data

Data historis konsumsi energi :• Statistik

• Matrik manajemen energi

• Benchmarking

• Heat loss

• Neraca energi.

Potensi penghematan energi :• Teknikal

• Ekonomi

Data primer & sekunder :


6/98

Pengelompokan data

Pengguna Utama Energi (Teori Pareto)

Penggambaran data

Perhitungan efisiensi energi dan neraca massa

Analisis statistik dan kecendrungan konsumsi energi

Membandingkan kinerja energi atual dan

disain/performans test Sistem EnergiAnalisis sebab akibat – faktor yang berpengaruh

Menghitung Cost benefit ratio

Membuat prioritas konservasi energi6

TEKNIK ANALISIS DATA


7/98

Analisis Data Survei Lapangan

Melakukan Analisis Penerapan Sistem Menajemen

Energi pada Organisasi


8/98

Analisis Data Survei Lapangan

Data Sistem manajemen energi dianalisa dengan metoda yang sesuai.

Melakukan Analisis Penerapan Sistem Menajemen Energi

Alat efektif untuk evaluasi

kinerja manajemen energi

perusahaan adalah matriks

manajemen energi.

Banyak perusahaan dimana peluang untuk

melakukan investasi masih tersedia. Namun

investasi bidang efisiensi energi umumnya bukan

pilihan prioritas bagi pengambil keputusan. Hanyainvestasi efisiensi energi dengan pengembalian

biaya tinggi saja yang menjadi pilihan pimpinan.

Untuk score di atas 30 dinilai masihwajar,

Di atas 40 dinilai sangat baik,

Dibawah 30 diperlukan perbaikan

sistem manajemen energi.

Hasil Analisis Penerapan Sistem Menajemen Energi


9/98

MATRIKS MANAJEMEN ENERGI

9

Tingkat Kebijakan Energi Tim Energi Motivasi Sistem Informasi Pemasaran Investasi

4 Kebijakan energi,rencana tindakan dan

pratinjau rutin,memperoleh

komitmen dari topmanagement sebagai

bagian dari strategilingkungan

Manajemen energitelah sepenuhnya

terintegrasi ke dalamstruktur manajemen.

Delegasi tanggung jawab yang jelas untuk

konsumsi energi

Jalur informasiformal dan informal

secara rutindimanfaatkan oleh

manajer energi danstaf energy pada

semua level

Sistem yang komprehensif menetapkan target,

memonitor konsumsi,mengidentifikasi

kesalahan,mengkuantifikasi

penghematan, danmenyediakan pelacakan

anggaran

Memasarkan nilaiefisiensi energi dan

kinerja manajemenenergi baik di dalam

maupun di luar organisasi

Diskriminasi positif dalam mendukung

skema “hijau” denganpenilaian investasi

yang rinci dari semuapeluang baru dan

peluang yangdiperbarui

3 Kebijakan energiformal, tapi bukankomitmen aktif daritop management

Manajer energibertanggung jawabterhadap komite energi

yang mewakili semuauser , dipimpin oleh

seorang anggotadewan manajer

Komite energidigunakan sebagai jalur utama

bersama dengankontak langsung

dengan user utama

Laporan M&T untuk asetpribadi berdasarkan sub-metering, tetapi

penghematan tidakdilaporkan secara efektif

kepada user

Program kesadaranstaf dan kampanyemasyarakat secara

rutin

Kriteria pengembalianyang digunakan samaseperti untuk semua

investasi lain

2 Tidak mengadopsikebijakan energi

yang ditetapkan olehmanajer energi atau

manajer departemensenior

Terdapat manajer energi, memberikan

laporan kepada komitead-hoc, tapi

manajemen lini dankewenangan tidak jelas

Kontak dengan user

utama melalui

komite ad-hoc yangdipimpin oleh

manajer departemen senior

Monitoring dan targeting

dilaporkan berdasarkan

data pasokan meter , unitEnergi memiliki

keterlibatan ad-hoc dalampengaturan anggaran

Ada pelatihankesadaran bagi staf

ad-hoc

Hanya investasimenggunakan kriteria

pengembalian jangkapendek

1 Kumpulan pedoman

tidak tertulis

Manajemen energi

merupakan tanggung jawab paruh-waktu dari

seseorang denganotoritas atau pengaruh

yang terbatas

Kontak informal

antra enjiner danbeberapa user

Biaya dilaporkan

berdasarkan data invoice.Enjiner memenuhi laporan

untuk penggunaaninternal di dalam

departemen teknikal

Kontak informal

digunakan untukmempromosikan

efisiensi energi

Hanya kebijakan

berbiaya rendah yangdiambil

0 Tidak ada kebijakanyang eksplisit

Tidak ada manajemenenergi atau delegasi

formal apapunmengenai tanggung

jawab konsumsi energi

Tidak ada kontakdengan user

Tidak ada sisteminformasi, Tidak ada

perhitungan untukkonsumsi energi

Tidak ada promosiuntuk efisiensi energi

Tidak ada investasidalam peningkatan

efisiensi energi

Matrik manajemen energi adalah suatu alat yang dikembangkan untuk mengevaluasi kinerja

perusahaan dari aspek manajemen energi.


10/98

CARA MENGGUNAKAN MATRIKS

Dalam penerapannya, penggunaan matrik harus

mempertimbangkan setiap kolom secara individual.

Berikan tanda yang paling tepat dimana posisi organisasi

berada (bisa dalam atau antar sel).

Hubungkan masing-masing tanda antar kolom dan

perhatikan keseimbangan antar kolomnya.

Adanya puncak memperlihatkan usaha yang baik,

sedangkan adanya lembah memperlihatkan adanya

kekurangan pada organisasi.

Adanya puncak dan lembah adalah hal yang biasa dalam

organisasi, perbaikan harus selalu dilakukan setiap saat.

10


11/98

APA ARTI DARI MATRIK ITU ..?

Jika elemen matrik diperhatikan, maka setiap kolom dari matriks

manajemen energi memaparkan satu dari enam elemen kunci sebagai

issu krusial dalam manajemen energi.

Masing-masing dari elemen kunci tersebut adalah;

kebijakan,

motivasi pada staf,

sistem tracking (informasi-pemantauan dan pelaporan),

promosi (kesadaran/pelatihan), dan

investasi.

11


12/98

Matriks terdiri dari 6 kolom dan 5 baris, setiap kolom

berkaitan dengan satu dari enam aspek organisasional.

Semakin ke atas, semakin baik dalam pengendalian aspek-aspek tersebut.

Gambar garis melalui setiap sel matriks yang menggambarkan

status kinerja manajemen saat ini, kemudian perusahaan akanmendapatkan “profil organisasional” manajemen/Anda.

12

Profil Organisasional Matriks

Hasil dari analisis Matrik Manajemen Energi


13/98

13

Baris

Kolom

Bentuk Matrik Manajemen Energi

Bentuk matrik manajemen energi yg menggambarkan profil orgasisasional yaitu

status implementasi sistem manajemen energi organisasi.


14/98

Bagaimana Menganalisis Profil Organisasional?

Analisis profil organisasional akan mengindikasikan

kekuatan dan kelemahan dari manajemen energi.

Terdapat lima tingkat, “0

-4”, There are five “Terbaik hingga

Terburuk”

Bentuk yang berbeda dari profil organisasional berarti

permasalahan yang berbeda dan pemberian masukan yangberbeda untuk pengambilan tindakan.

14


15/98

LEVEL MATRIKS

• Baris 0 s/d 4 merepresentasikan tingkat

perbaikan status masing-masing isu

manajemen energi.

• Salah satu tujuan penerapan matriks

adalah untuk memetakan level ataustatus diri.

15


16/98

ARTI MASING-MASING LEVEL

Level 0 Pada level ini manajemen energi belum merupakan agenda dari

organisasi.

Artinya tidak ada kebijakan manajemen energi, tidak ada struktur

manajemen energi formal, tidak ada pelaporan, tidak ada orang

yang khusus menangani energi.

16

Level 1

Status pada level ini sudah selangkah lebih maju dalam manajemen

energi.

Namum perusahaan belum memiliki kebijakan resmi tentang

manajemen energi

Penugasan/penunjukan manajer energi sudah dilakukan.Manajer energi mempromosikan kesadaran energi melalui jaringan

informal yang longgar dan berhubungan langsung dengan konsumsi

energi

Manajer memberikan saran dan rekomendasi perbaikan efisiensi

energi.


17/98

ARTI MASING-MASING LEVEL ( LANJUTAN 1 )

Level 2

• Pentingnya manajemen energi sudah dipahami oleh pihak manajemen senior di perusahaan,

• Akan tetapi dalam prakteknya komitmen atau dukungandalam aktivitas manajemen energi belum ada.

Level 3

• Manajer senior perusahaan sudah memahami nilai danmanfaat program penghematan energi.

• Isu konsumsi energi sudah masuk secara terintegrasi dalamstruktur organisasi.

• Sistem informasi dan pelaporan yang lengkap juga sudahditerapkan.

• Selain itu juga sudah disetujui sistem manajemen energi daninvestasi.

17


18/98

ARTI MASING-MASING LEVEL ( Lanjutan 2 )

Level 4 Pada level ini konsumsi energi sudah merupakan

prioritas utama di seluruh organisasi.

Kinerja aktual dipantau secara rutin dan

dibandingkan dengan target, keuntunganfinansial dari setiap langkah-langkah efisiensidihitung.

Pencapaian di bidang manajemen energi

dilaporkan dengan baik dan konsumsi energidihubungkan dengan isu lingkungan hidup.

Manajer senior sangat berkomitmen denganefisiensi energi.

18


19/98

Bentuk-bentuk Profil Organisasional

19

Bentuk-bentuk dari profil organisasional

Bentuk Deskripsi Analisis Hasil Tindakan

1. Seimbang diatas

Skor pada tingkat 3 atau lebihpada seluruh kolom

Kinerja sempurna Pelihara standar yang tinggi tersebut

2. Seimbang dibawah

Skor pada tingkat di bawah 3pada seluruh kolom

Perlu peningkatan pada setiapaspek dari manajemen energi

Dapatkan komitmen dari topmanagement. Rumuskan strategi

untuk mengembangkan manajemenenergi. Atur target, rencana tindakan

dan proses monitoring

3. Bentuk-U Dua kolom pada sisi terluar

berada pada tingkat 3 ataulebih

Memiliki komitmen perusahaan

terhadap efisiensi energi.Pengharapan telah dicapai,

kelemahan berada pada timimplementasi

Rumuskan komite energi, buat jalur

komunikasi resmi dengan seluruh staf perusahaan. Tentukan target,

rencana tindakan, dan prosesmonitoring

4. Bentuk-N Dua kolom pada sisi terluar

rendah secara signifikan

Tidak ada komitmen perusahaan.

Memiliki tim energi ahli untukmengimplementasikan aktivitas.

Pencapaian pada kolom tengah sia-sia.

Dapatkan komitmen dari top

management

5. Palung-V Satu kolom lebih rendahsecara signifikan

dibandingkan yang lainnya

Ketidaktercapaian pada kolom inidapat menahan keberhasilan pada

kolom lainnya

Lebih fokus pada aspek tertentu

6. Puncak Satu kolom lebih tinggi secara

signifikan dibandingkan yanglainnya

Upaya pada kolom ini bisa menjadi

sia-sia karena keberjalanan yangburuk pada kolom yang lain

Lebih fokus pada kolom/aspek lainnya

7. Tidak

seimbang

Dua atau lebih 2 tingkat di

atas atau di bawah rata-rata

Semakin tidak seimbang semakin

sulit untuk berkinerja baik

Fokus pada aspek yang lebih rendah

dan coba untuk meningkatkannya


20/98

REKOMENDASI TINDAK LANJUT

( MANAJEMEN ENERGI)

Setelah status manajemen energi dalam organisasi

(profil organisasional) diketahui, maka kelemahan

dan kelebihan dari tiap elemen sistem manajemen

energi sudah diketahui

Rekomendasi perbaikan dibuat sesuai potret profil

organisasional manajemen energi tersebut di atas

yaitu :

Mengeser profil organisasional ke level atas

Menyeimbangkan level masing-masing issu pada

kolomnya.

20


21/98

Mengolah Data sekunder dan data primer

Analisis data sekunder dan primer

• Tabulasi data

• Pengelompokan data

• Penggambaran data

No. Bulan kWh Produksi (kg)

1. Januari 700.634 1.210.396

2. Februari 581.476 1.019.099

3. Maret 713.530 1.246.679

4. April 599.639 1.040.561

5. Mei 645.228,8 1.054.481

6. Juni 668.059,2 1.078.973

7. Juli 576.673,6 1.037.957

8. Agustus 588.849,6 1.018.645

9. September 509.059,2 990.757

1. Tabulasi data


22/98

Jenis sumber energi,

Jenis & area penggunaan energi

2. Pengelompokan data

Analisis data sekunder primer


23/98

Penguna Energi Utama (Signifikan)

Berdasarkan Kelompok Unit Pengguna Energi

Sumber energi Kelompok Unitkerja Konsumen energi

utama (signifikan)


24/98

Jenis Energi Utama (Signifikan)

Berdasarkan Sub Kelompok Pengguna

Konsumsi energi menurut

Kelompok Unit Kerja

Sumber energi utama

(signifikan) untuk tiap unit

kerja.


25/98

Konsumsi energi pada peralatan pengguna energi besar / signifikan) misalnya pada Unit kerja V adalah sbb:

Proses (50 %) - BBM

Motor (30 %) - Listrik

Boiler (20 %) – Batu bara

Peralatan Pengguna Energi per Unit Kerja


26/98

• Data agar ditampilkan dalam bentuk gambar/grafik.

• Pada presentasi visual, apresiasi yang lebih baik dapat diperoleh atas

berbagai perubahan/variasi intensitas pemakaian energi,

dibandingkan dengan penyajian dalam bentuk angka-angka atau tabel

26

Penggambaran Data

(Data Sekunder & Primer)


27/98

Analisis Kecenderungan

Analisis Regressi :Kecendrungan dan tingkat tebar data (konsumsi energi atau intensitasenergi) dievaluasi dengan metoda statistik- regressi. Analisis regressi

mengindikasikan kinerja pengelolaan energi. Data cendrung naik dan

tingkat tebar tinggi mengindikasikan pengelolaan energi buruk.

Sebaliknya jika tingkat tebar data berada disekitar garis trend line dan

cendrung turun atau konstan mengindikasikan kinerja pengelolaan energiyang baik.

Indikator tingkat tebar adalah koefisien regressi R2

(R2 > 0.7 dianggab baik).


28/98

Level Produksi

Parameter operasi

Faktor Yang Mempengaruhi Intensitas Energi

Selalu ada faktor dominan yang mempengaruhi konsumsi/intensitasenergi. Hal ini disebut dengan faktor pendorong (driven factor). Faktor

pendorong tersebut umumnya :


29/98

Parameter berpengaruh pada Konsumsi Energi

29

Tampak pada gambar terdapat 2 (dua) komponen utama dari konsumsi energi:

1. Energi yang terkait langsung dengan output/produksi/jasa (mP).

2. Energi yang tidak terkait langsung dengan output/jasa (e).

Konsumsi energi total suatu unit kerja merupakan jumlah dari kedua

komponen tersebut dan dengan jelas dapat dituliskan sebagai persamaan

garis lurus :

E = e + mP.


30/98

Benchmarking

30

Bencmarking adalah salah satu cara untuk memperkirakan peluang

penghematan energi. Dalam melakukan assesmen peluang

penghematan energi, maka kita harus familiar dengan seberapa baik kita

telah berbuat secara relatif terhadap industri sejenis.


31/98

Rugi rugi energi

Isolasi pipa instalasi uap outdoor yang kurang terawatakan menimbulkan rugi-rugi panas dari permukaan

isolasi dan rugi-rugi energi t isolasi yang basah akibat air

hujan.

INSTALASI LUAR (OUT DOOR)


32/98


33/98

Rugi rugi energi


34/98

Isolasi Pipa Panas


35/98

Pipa panas tanpa isolasi


36/98

Flanges diameter 25 mm tidak

diisolasi, suhu permukaan 175 C,

Kerugian panas yang terjadi

equivalent dengan 0.6 m panjang

pipa telanjang.

Sama dengan 1.2 MJ/Jam equivalentsetara dengan 200 litre bbm per

tahun.

CONTOH :

Rugi rugi energi


37/98

RUGI-RUGI PANAS dari KATUP TANPA ISOLASI

Rugi-rugi panas pada katup

tanpa isolasi equivalent

dengan 1 meter pipa

telanjang.


38/98

SISTEM PEMBAKARAN

Sistem pembakaran meliputi bahan bakar, manajemen

pembakaran dan peralatan pemanfaat panas.

Manajemen Pembakaran

Manajemen pembakaran perlu untuk mendapatkan proses

pembakaran optimum pada suatu sistem pembakaran.

Sistem pembakaran


39/98

Indikator efisiensi sistem pembakaran adalah :

Ratio udara ( Air ratio combustion)

Suhu gas buang (stack temperature).

Rasio udara diindikasikan dengan persen (%) O2 atau CO2 pada gas

buang.

Suhu,

O2 atau CO2

Indikator efisiensi pembakaran

Indikator Efisiensi Sistem Pembakaran


40/98

Bahan Bakar Rasio Udara ( %) Optimum O2 pada Stack (%)

Batubara 1.20 -1. 25 4 – 4,5

Biomassa 1.20 – 1.40 4 - 6

Stoker firing 1.25 – 1.40 4,5 – 6,5

BBM 1.05 – 1.15 1 - 3

Gas bumi/LPG 1.05 – 1.10 1 - 2

Black Liquor 1.05 – 1.10 1 - 2

Rasio Udara & O2 OPTIMUM

O2 optimumRasio UdaraBahan Bakar

PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA SISTEM PEMBAKARAN


41/98

Pemborosan pada sistem pembakaran terjadi karena peralatan

didisain saat harga energi murah sehingga efisiensi belum

menjadi pertimbangan utama.

Suhu gas buang (stack) rendah

Ciri-ciri boros energi pada sistem pembakaran:o

Suhu stack (gas buang) tinggi di atas 150 C.o Rasio udara rendah (O2 terlalu rendah, gas buang berasap)

o Rasio udara tinggi (O2 tinggi, gas buang bening/tak berwarna)

O2 terlalu rendah/asapO2 tinggi gas buang

bening/tak berwarana


42/98

Efisiensi pembakaran didefinisikan sebagai energi input yangterkandung dalam bahan bakar (hasil pembakaran sempurna)

dikurangi dengan rugi-rugi energi cerobong.

Efisiensi Pembakaran

Rugi-rugi energi

Cerobong

(% input)

Rugi-rugi cerobong dalam hal ini dinyatakan dalam % bahan bakar input.

Efisiensi pembakaran = (100 – Rugi-rugi Cerobong) %.


43/98

Rugi-rugi cerobong adalah panas sensibel gasbuang.

Besarnya rugi-rugi energi cerobong

ditentukan oleh suhu gas buang dan rasio

udara (O2 pada gas buang).

Rugi energi cerobong sebagian besar

terkandung pada gas CO2 dan N2. Gas CO2terbentuk dari hasil pembakaran karbon (C)

yang ada dalam bahan bakar dengan O2.

Gas nitrogen (N2) sebetulnya tidak berperandalam proses pembakaran tetapi gas ini

terdapat di udara pembakaran dengan

jumlah yang relatif besar dan kehadirannya

di ruang bakar sulit dihindari.

Rugi-Rugi Energi Cerobong


44/98

• Besarnya excess air dapat dihitung berdasarkan data

pengukuran CO2 dan O2 dalam gas buang.

• Excess air dihitung dengan formula berikut :

Excess Air

Excess air (E) = {378/ [100 - (α + ω)] / ω } - 3.78

E adalah excess air (%)

α adalah konsentrasi CO2 pada gas buang (%) ω adalah konsentrasi O2 pada gas buang (%).

Dengan :


45/98

• Excess air dapat juga dihitung dengan formula

berikut :

Excess Air

Excess air (E) = [(CO2 stochiometrik/CO2 aktual) – 1] x 100 %.

CO2 stochiometrik adalah volume CO2 stochiometrik (α) dalam flue gas

kering.

Dengan :

.

•Natural gas and producer gas; CO2 stochiometrik : 11


46/98

• Setiap excess air turun 5 %, akan

meningkatkkan efisiensi pembakaran 1 %.

• Setiap O2 pada gas buang turun 1 %, efisiensipembakaran naik 1 %.

• Setiap suhu gas buang turun 20 C, efisiensi

pembakaran naik 1 %.• Setiap suhu udara pembakaran naik 18 C,

bahan bakar hemat 1 %.

Rangkuman

Prinsip Konservasi Energi Pada Sistem

Pembakaran


47/98

• Suhu stack gas gas buang rendah (+ 150 C)

• Kadar oksigen (O2) pada gas buang OPTIMUM

47

PEMBAKARAN OPTIMUM

Bahan Bakar Optimum

Excess Air %

Optimum O2 pada

Stack Gas %

Batubara 20 - 25 4 – 4,5

Biomassa 20 - 40 4 - 6

Stoker firing 25 - 40 4,5 – 6,5

BBM 5 - 15 1 - 3

Gas Bumi/LPG 5 - 10 1 - 2Black Liquor 5 - 10 1 - 2


48/98

Contoh: Perbaikan Efisiensi Pembakaran – Bahan bakar

Natural Gas*

Efisiensi Pembakaran (%)

Excess % Flue gas temperature temperature, oF

Air Oxygen 200 300 400 500 600

9.5 2.0 85.4 83.1 80.8 78.3 76.0

15.0 3.0 85.2 82.8 80.4 77.9 75.428.1 5.0 84.7 82.1 79.5 76.7 74.0

44.9 7.0 84.1 81.2 78.2 75.2 72.1

81.6 10.0 82.8 79.3 75.6 71.9 68.2

*)Assumsi pembakaran sempurna dan tidak ada uap air- H2O pada udara

pembakaran

Kasus II: O2 turun dari 7% ke 2 %, suhu tetap

400F.

Peningkatan Efisiensi pembakaran: (80.4 – 78.2) =2.2 %,

Atau = 2.2/eff boiler = 2.2/0.85 = 2.5 %

Dari bahan bakar input (fuel gas)

Kasus I : Suhu turun dari 400 F ke 200 F; O2

tetap.

Peningkatan Efisiensi pembakaran :(84.1 – 78.2) = 5.9 %,Atau = 5.9/eff boiler = 6.9 % dari energi iput (fuel gas)

Kasus III. Jika suhu dan O2 turun dari 400 F ke

200 F; dan O2 dari 7 % menjadi 2 %.Peningkatan Efisiensi pembakaran :(85.4 – 78.2) = 7.2

%,

Atau = 7.2/eff boiler = 8.47 % dari energi iput (fuel gas)


49/98

49

Asap - C C C C C :

Indeks Asap Performance Burner

1 Sangat baik

2 Baik

3 Cukup

4 Kurang

5 Sangat kurang

6 Buruk

7 Amat buruk

8 Amat buruk

9 Amat sangat buruk

Smoke tester

Smoke

Indeks

PEMBAKARAN TAK SEMPURNA

• Indeks asap diukur dengan Smoke tester.

• Kriteria Indeks Asap adalah sebagai berikut


50/98

RUGI RUGI ENERGI

AKIBAT PEMBAKARAN TAK SEMPURNA

50

Pembakaran tak sempurna : CO dalam gas buang

misalkan = 0.8 %, dan (CO2 + CO) = 10 %, dengan

menggunakan grafik : Rugi-rugi Stack = 5 %.


51/98

Rugi-rugi Energi Cerobong

• Seigerts Formula.

• Dengan : K dan C = Konstanta Seigert (untuk berbagai tipe bahan bakar lihattabel).

ΔT = Beda suhu gas buang dan udara pembakaran (C).

% CO2 = persentase volume kering CO2 pada gas buang.

51

Jenis Bahan Bakar K C

•

Bahan bakar Minyak• Batu bara

• Gas bumi

0.560.63

0.38

6.55.0

11.0


52/98

Hubungan antara CO2, O2 dan udara lebih /excess air

untuk berbagai bahan bakar

52


53/98

CO2, O2 vs excess air (ekstrim) bahan bakar

Batubara & Minyak bumi

53


54/98

CO2, O2 vs excess air (LPG, Gas bumi &

Biomasa)

54


55/98

CO2, O2 vs excess air - ekstrim (LPG, Gas bumi &

Biomasa)

55


56/98

Rugi-rugi energi melalui gas buang

• Bahan bakar gas

56


57/98


• BBM

57


58/98


• Batu bara

58


59/98

NERACA ENERGI

EFISIENSI = 100 – Σ RUGI-RUGI

Efisiensi Aktual = 100 – (15+0.6 + 8.7) = 75.7%.


60/98

Analisis Sistem Kelistrikan

60

Pembahasan yangperlu dilakukan meliputi peralatan , load profile, mutu

kelistrikan dan losses yang terjadi.

Membahas sistem distribusi mulai dari titik penerimaan(PLN)

sd titik penyerahan


61/98


Peralatan distribusi listrik: Transformator

61

97,80

98,00

98,20

98,40

98,60

98,80

99,00

99,20

99,40

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

E F I S I E N S I ( % )

BEBAN (%)

KARAKTERISTIK T RANSFORMATOR DISTRIBUSI 4.000kVA.20/6,0 kV

PF=1,0

PF=0,9

PF=0,8

Ada beberapa dua hal yang perlu di bahas

yaitu pembebanan dan mutu ouput daya

listrik .

Pada pembebanan Transformator yang

perlu ditinjau adalah pembebanan rata

– rata dan pembebanan maksimum.Pembebanan rata-rata sebaiknya

berada antara 40 % sd. 60 sedang

pembebanan masimum 80 %.

Untuk mutu daya listrik yang perlu diperhatikan:

- Tegangan antar fasa pada saat beban rendah dan beban tinggi- Kesimbangan tagangan antar fasa

- Rugi-rugi transformator

- Faktor daya

- Harmonisa ( THD Voltage )


62/98


Mutu Daya kelistrikan

• Stabilitas suplai, tegangan dan frekwensi

• Keseimbangan antar fasa memenuhi persyaratan

yang ditentukan

• Faktor daya mememenuhi ketentuan• Harmonisa maksimum dibawah standar IEEE 519

THD V mak. 3 % dan THD A mak. 10 %

• Penurunan tegangan di ujung distribusi mak. 5 %

• Terjadi pemanasan lokal pada: kabel, sambungankabel, bus bar, motor ( dengan thermal image )

62


63/98


Pembebanan sistem kelistrikan

63

0

200

400

600

800

1000

1200

7 : 0 0

8 : 3 0

1 0 : 0 0

1 1 : 3 0

1 3 : 0 0

1 4 : 3 0

1 6 : 0 0

1 7 : 3 0

1 9 : 0 0

2 0 : 3 0

2 2 : 0 0

2 3 : 3 0

1 : 0 0

2 : 3 0

4 : 0 0

5 : 3 0

Time (Hrs)

D e

m a n d , K v a

Pembebanan yang perlu ditinjau:- Perbandingan daya maksimum terhadap daya terpasang PLN

- Penyebab beban maksimum, durasinya dan kewajarannya

- Kewajaran keseluruhan beban selama 24 jam

- Beban minimum dan kewajarannya


64/98


Mutu Daya kelistrikan: ketidak seimbangan tegangan

64

Ketidak seimbangan tegangan antar fasa akan menimbulkan

peningkatan losses pada motor-motor 3 fasa dan berakibat pada

peningkata temperatur motor. Pada grafik dari DOE USA di atas

dapat diketahui berapa besar losses akibat kenaikkan perbedaan

tegangan antar fasa.


65/98

Pemeriksaan thermografi pada sambungan

kabel

65


66/98

Trafo


67/98

EVALUASI

Symmetrical Load

Differential Temp. 3∅

Maximum Temp. 3∅< 5°C 5°C - 1 0°C 11°C - 2 0°C 21°C - 4 0°C > 40°C

< 60°C < 75°C LOW MEDIUM HIGH CRITICAL

60°C – 100°C75°C –

100°CINFORMATION

OFOVERLOADING

MEDIUM HIGH CRITICAL CRITICAL

> 100°C > 100°C INFORMATIONOF HIGH

OVERLOADING

CRITICAL CRITICAL CRITICAL CRITICAL

Reference of Infrared Thermography Inspection


68/98

Thermography Inspection

Non-symmetrical Load

Difference Temp.

Between

Top – Bottom

Connection

Maximum Temp. 3∅

< 5°C 5°C - 1 0°C 11°C - 2 0°C 21°C - 40°C > 40°C

< 60°C < 75°C Normal LOW MEDIUM HIGH CRITICAL

60°C – 100°C 75°C – 100°CINFORMATION

OF

OVERLOADING

MEDIUM HIGH CRITICAL CRITICAL

> 100°C > 100°CINFORMATION

OF HIGH

OVERLOADING

CRITICAL CRITICAL CRITICAL CRITICAL

a b

Table : Non-symmetrical LoadReference of Infrared


69/98

• Kwalitas daya yang dipasok ke sistem penggerakmotor berkaitan dengan kinerja peralatan energiyang dioperasikan.

• Kwalitas supply daya listrik perlu dianalisa apakah

sudah sesuai dengan yang diharapkan.• Parameter kwalitas daya terdiri atas :Ketidak-seimbangan arus.

Ketidak-seimbangan tegangan.

Faktor Daya yang rendah.Tingkat harmonik (THD) arus.

Tingkat harmonik (THD) tegangan.

Kwalitas Supply Daya pada Pengguna DayaListrik


70/98

Kwalitas daya menurun atau buruk antara lain karena :

– pemakaian trafo kwalitas rendah.

– Pembagian beban yang tidak seimbang.

– Pemakaian peralatan (motor) kwalitas rendah.

– Kerusakan di bank kapasitor tanpa diketahui.

– Pemakaian beban yang tidak linier, seperti balast

elektronik, komputer, UPS, inverter, power supply, charger,

lampu discharge.

– Kerusakan isolasi pada kabel dan di belitan motor, trafo,balast.

Kwalitas Daya Buruk


71/98


72/98

PEMERIKSAAN THERMOGRAPHY

MOTOR POMPA


73/98

Reference of Infrared Thermography Inspection

Reference Conditional Explanation

No. Note

1.All equipment connection including busbar, contactor, breaker, cable, capacitor, motor and transformer

exceeds its minimum temperature limit will deteriorate its insulation.

2.

For general reference, use:

a.

NEC Handbook (National Electrical Code, NFPA 70) 2005, Article 110.14(C)(1)(a) for circuits rated 100

amperes or less (14 AWG through 1 AWG conductors).

b.NEC Handbook (National Electrical Code, NFPA 70) 2005, Article 110.14(C)(1)(b) for circuits rated over

100 amperes (larger than 1 AWG)

3.Termination/conductor life time will be halved at exceeding 10OC in the limit temperature. The limit

temperature = 60OC (if refer to point 1(a) above), or 75OC (if refer to point 1(b) above),

4.Use NEC Handbook (National Electrical Code, NFPA 70) 2005 Table 310.16 Allowable Ampacities of Insulated

Conductors Rated 0 Through 2000 Volts.

5. Four level severityin infrared inspection:

LOW Requires monitoring and a check-up at the earliest convenient time

MEDIUM Requires attention

HIGH Requires attention as soon as possible

CRITICAL Requires immediate attention

6. Critical case should inform related section immediately

7. Critical case also include the happen of melting in connection

8. Determine the level of severity, in the back ground temperature about 30OC

9. Compare the temperature of top and bottom connection of breaker or fuse holder.

Table 4: Reference Conditional Explanation of Non-symmetrical Load


74/98

EVALUASI DAN ANALISIS DATA

Motor Klas F

KRITERIA ASSESMENT


75/98

KRITERIA ASSESMENT

(Relative Temperature Criteria)

NORMAL : s/d 10°C di atas reference or baseline

SEDANG : antara 10°C - 20°C di atasreference or baseline

SERIOUS : antara 20°C - 40°C di atas reference or baseline

CRITICAL : lebih besar dari 40°C diatas reference or baseline

Perbedaan suhu bearing motor yang tinggi adalah

indikasi

Pemborosan energi

Perlunya pemeliharaan dilakukan atau misaligned

poros.


76/98

Flow material and Products of Arc Furnace

Steel Making Method

Steelmaking

process

Roling process


77/98

Neraca Energi Electric Arc Furnace (Contoh)


78/98

ANALISIS DAN EVALUASI DATA SISTEM AC

78

Teknologi AC

Suhu & RH ruang kerja

Pengoperasian & Pemeliharaan AC

Instalasi AC

Kinerja sistem AC.

Potensi penghematan energi, melihat dimana

penghematan energi dan besarnya.

Faktor yang berpengaruh terhadap kinerja


79/98

79

Pada sistem AC sentral, energi panas ditransmisikan dari ruangan ke

udara luar dengan mengikuti lima alur sirkuit perpindahan panasmasing-masing dari kiri ke kanan sebagai berikut :

• Sirkuit udara dalam ruangan

• Sirkuit air dingin

• Sirkuit refrigran

• Sirkuit pendingin kondensor

• Sirkuit air pendingin.

SISTEM AC SENTRAL


80/98


81/98

81

WATER COOLING CHILLER

Siklus kerja refrigrasi terjadi pada chiller.

Uap Refrigrant mengkondensasi di kondensor karena dikompres oleh kompresor dandidinginkan oleh air dingin dari cooling tower. Air dari kondensor kemudian didinginkan

di cooling tower. Karena tekanan kompresor refrigerant cair mengalir kembali ke

evaporator tetapi jumlahnya diatur oleh Exp. Valve. Refrigrant di evaporator menguap

karena divakum oleh kompresor. Panas dari chilled water di evaporator diambil oleh

refrigerant Untuk penguapan sehingga temperaturnya turun.

Kondenser

Kompresor

Pipa Cooling Water

Monitor

Evaporator

Pipa Chilled Water


82/98

82

SIRKUIT REFRIGRAN- CHILLER

Siklus kerja refrigrasi terjadi pada mesin pendingin (chiller).Refrigrant panas didinginkan oleh air pendingin pada kondensor.

Refrigrant dingin memdinginkan air sejuk pada evaporator.


83/98

FAKTOR TEKNOLOGI

Indikator efisiensi sistem AC adalah :

Coefficient of performance (COP)

COP : Cooling output (kW) dibagi Energi Input (kW).

Energy efficiency ratio (EER).

EER : Cooling output (Btu/Jam) dibagi Energi Input (W).

Konsumsi daya spesifik (kW/TR).

kW adalah energi input, TR adalah Cooling output

(1TR = 12000 BTU/jam).

83

Konversi COP ke EER :

Dihitung berdasarkan konversi satuan :1 kWh = 860 kcal = 3600kJ = 3412.142 BTU.

COP = 0.292 EER. EER = 3.412 COP


84/98

TEKNOLOGI AC

Perkembangan teknologi AC menunjukkan

kemajuan pesat.

Setiap sepuluh tahun ada perbaikan kinerja

AC/efisiensi yang significant.

Dalam asesment efisiensi sistem AC, perkembangan

teknologi perlu diperhatikan.

84


85/98

KINERJA AC - SPLIT

Untuk mengevaluasi kinerja AC - split , acuan berikutdapat digunakan.

85

COP 2.0 2.5 – 3.0 3.0 – 4.0 4.0 6.0

EER 6.8 8.5 - 10 11- 14 > 14 20

KRITERIA

EVALUASISangat

Buruk

Buruk Baik Baik Sekali Superior

CATATAN Exixting (Indonesia) Market Indonesia Jepang


86/98

Mengevaluasi COP AC split

86

Evaporator/indor

23 deg C

14 deg C

Udara panas

masuk

Udara dinginkeluar

Masa udara keluar/Jam = Luas bukaan(A) x Average Valocity (V) x density(D)

kg/H

Efek pendinginan = Masa udara /jam (A x V x D ) x Cp x ( T in – T out) kCal

COP = Efek Pendinginan ( kCal)/ (kW input x 860)

EFISIENSI AC SPLIT DI INDONESIA


87/98

87

EFISIENSI AC SPLIT DI INDONESIA


88/98

PERKEMBANGAN KINERJA MESIN AC-

CHILLER

88


89/98

Indikator Kinerja AC Sentral (Mesin Chiller)

Konsumsi daya spesifik (kW/TR) AC sentral

- mesin chiller adalah dari sistem AC sentral

merupakan penjumlahan dari :

• Kompresor kW/TR

• Pompa chilled water kW/TR

• Pompa condenser water kW/TR

• Fan cooling tower kW/TR

89


90/98

Menurut SNI :

90


91/98

91

kW/TR = 3.516/COP.= 3.516/3.4

= 1.034

LEBIH BOROS DIBANDINGKAN

DENGAN SNI kW/TR=1.256

CONTOH :


92/98

• Peluang penghematan energi diidentifikasi

• Peluang penghematan energi dianalisissecara tekno ekonomi

92

Melakukan Analisis Peluang Penghematan

Energi


93/98

Potensi penghematan energi dapat diidentifikasi dengan

membandingkan kecendrungan konsumsi energi spesifik

atual (SEC) dengan trend estimasi konsumsi energi spesifik

best practice (SECBP).

Potensi penghematan energi dapat diidentifikasi dengan

menghilangkan rugi-rugi energi, daur ulang panas, dan

menggunakan teknologi hemat energi.

Potensi penghematan energi melalui perbaikan efisiensi

energi atau dikenal dengan “best practice” performance

cocok digunakan untuk indikator efisiensi fisik,

Identifikasi Potensi Penghematan Energi.


94/98

Perbedaan antara SEC dan SECBP untuk periode

tertentu mengindikasikan perkiraan potensi

penghematan energi relatif terhadap best practicepada periode dimaksud

Asesmen Potensi Penghematan Energi

(lanjutan).

Potensi penghematan energi :

= (SECatual - SECBP) / SECatual x 100 %.

Langkah Identifikasi Potensi Penghematan


95/98

Langkah Identifikasi Potensi Penghematan

Energi dan Rekomendasi

Buat neraca energi dan neraca massa

Hitung kinerja aktual pemanfaatan energi berdasarkan datasurvei lapangan.

Bandingkan kinerja aktual dengan standar yang berlaku

Bandingkan parameter operasi aktual dengan kondisioperasi yang seharusnya.

Identifikasi potensi penghematan energi dari hasil analisisdata.

Lakukan kajian atas setiap potensi penghematan yangdiidentifikasi.

Buat rekomendasi dengan memperhatikan kinerja dankondisi saat ini serta rencana pengembangan ke depan.

95

A li i P l h t i


96/98

Kriteria :

Cost - benefit ratio

Simple pay back period

Analisis Peluang penghematan energi secara

ekonomi

Tugas Bab 6


97/98

Tugas Bab 6

Analisa Data Survei Lapangan

1. Data – data apa yang harus disiapkan untuk mengetahui sistem manajemenenergi pada indusatri yang anda audit ?.

2. Bagaimana menganalisa data sistem manajemen energi dengan metoda

metoda yang sesuai ?.

3. Coba anda lakukan pengolahan data primer dan sekunder yang anda

dapatkan ? .4. Coba anda lakukan analisa kinerja dan rugi –rugi pada peralatan konversi

energi , termokimia , elektrokimia , dan /atau pemanfaatan energi pada

peralatan yang anda audit ?

5. Coba anda lakukan analisa neraca energi pada sistem konversi , proses

produksi , sistem pembangkit , dan /atau sistem pemanfaat energi pada

peralatan yang anda audit ?

6. Coba anda lakukan identifikasi peluang penghematan energi yang ada ?

7. Coba anda lakukan analisa peluang penghematan energi secara tekno

ekonomi .

97


98/98

Selesai

6. BAB 6 Melakukan Analisis Data Survei Lapangan

Documents

Transcript of 6. BAB 6 Melakukan Analisis Data Survei Lapangan